lammps案例分享：Al/聚氨酯界面模拟
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你好，我叫小马老师。本文旨在介绍一个Al与聚氨酯界面的模拟案例分析。该案例由Nuwan Dewapriya编写的具体信息请参考以下链接。
https://github.com/nuwan-d/LAMMPS_tutorials_for_short_courses/tree/main/polyurethane_aluminum_interface
代码解读本文对案例做一些注解，以供初学者参考。
金属和聚合物界面的研究相对较多，但是对于没有经验的lammps初学者来说，可能还是有些困难。
（1）建模问题
聚合物原子之间有键连接，如果建模方法不当，容易造成bond atom missing。
具体可参考：
bond atom missing原因分析
（2）势函数设置问题
如果金属使用eam等势，要求units为metal单位，而对于聚合物体系来说，一般为real单位。
当金属和聚合物混合到一个体系时，需要进行单位转换。
常规的做法是units设为metal单位，而聚合物势参数由real单位转为metal单位。
但在本例中，作者使用了real单位，Al力场文件为Al_jnp_real.eam，这个是real单位下的eam势。
势函数为混合势，具体写法如下：
pair_style hybrid eam lj/class2/coul/long ${cutoff} ${charge_cutoff} # 9.5
bond_style class2
angle_style class2
dihedral_style class2
improper_style class2
pair_modify mix sixthpower tail yes
special_bonds lj/coul 0 0 1
# Pair Coeffs
pair_coeff 11 11 eam Al_jnp_real.eam
pair_coeff 1 1 lj/class2/coul/long 0.05400 4.01000 # c,c
......
pair_coeff 9 9 lj/class2/coul/long 0.12000 3.81000 # c_1,c_1
pair_coeff 10 10 lj/class2/coul/long 0.24000 3.53500 # oc,oc
pair_coeff 1 11 lj/class2/coul/long 0.293900097 3.665694839
......
pair_coeff 10 11 lj/class2/coul/long 0.77841707 3.313305775
代码解读in文件代码如下：
# Created by Nuwan Dewapriya on 2020-12-16
#模拟基本参数
units real
atom_style full
boundary p p p
timestep 0.5
variable t_step equal 0.5
kspace_style pppm 1.0e-6
# 读取data文件和力场参数文件
read_data "pu_al_data.data"
include "pu_al_para.params"
#能量最小化
min_style cg
min_modify dmax 0.4
minimize 1e-8 1e-10 200 500
reset_timestep 0
#弛豫
fix 1 all nve
fix 2 all langevin 300.0 300.0 $(100.0*v_t_step) 904297
thermo 200
dump 1 all atom 200 al_pu_equilibration.xyz
variable E_t equal etotal
variable time equal time*0.001
fix write all print 10 "${time} ${E_t}" file energy.dump screen no
run 5000
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